基于作战模拟的联合作战效能评估研究

针对作战模拟中联合作战能力量化和效能评估的难点问题,提出利用“联合指数”法按打击力、机动力、防护力、信息力和保障力对武器装备的作战能力进行量化,并利用矢量求模的方式,求取武器装备整体合力,它克服了传统指数法无法对联合作战中各军兵种作战能力按统一标准量化的缺点。论文尝试利用“协同系数”方法对联合作战编组整体作战能力进行量化和分析,弥补传统指数计算中单纯利用线性聚合方法所造成的无法反映协同作战效果的问题。最后,根据指数-兰彻斯特方程对想定背景条件下的联合作战进行了效能评估。     

用不确定性度量作战效能的评估方法研究

本文把作战过程分解成多个节点,用不确定性自信息量度量各节点完成任务的程度,改造了信息熵函数,得出一种适合求解作战效能的评估方法,并研究了一具体实例。     

信息对抗效能评估通用仿真框架研究

本文提出了一种信息对抗效能评估通用仿真框架的体系结构,在此基础上,对基于该体系结构的建模方法进行了研究。     

基于改进粒子群算法的四旋翼BSMRC优化策略

针对四旋翼无人机反步滑模鲁棒控制器(BSMRC)因参数整定困难而限制其工程应用的问题,设计了一种基于改进粒子群算法(IPSO)的BSMRC参数优化策略。建立了含未知扰动的无人机非线性模型并设计了补偿未知扰动的BSMRC,通过Lyapunov第2方法对系统稳定性进行了证明。接着,从惯性权重和学习因子两方面对经典PSO算法改进,提升了其收敛速度,在此基础上自动整定了BSMRC参数。通过仿真表明了IPSO可使BSMRC参数快速收敛到最优解。通过模块化编程及自动代码生成技术将最优BSMRC算法部署至Pixhawk 4飞控进行了飞行实验,结果表明了IPSO优化策略的有效性,体现出了BSMRC的强鲁棒性和抗扰性。该优化策略解决了无人机BSMRC参数整定效率低下的问题,并采用基于模型设计(model-based design, MBD)技术提高了无人机控制系统的开发效率。     

基于强化学习的多对多拦截目标分配方法

针对空中对抗环境中多对多拦截的武器目标分配问题,提出了一种基于强化学习的多目标智能分配方法。在多对多拦截交战场景下,基于交战态势评估构建了目标分配的数学模型。通过引入目标威胁程度和拦截有效程度的概念,充分反映了各目标的拦截紧迫性和各拦截器的拦截能力表征,从而全面评估了攻防双方的交战态势。在目标分配模型的基础上,将目标分配问题构建为马尔可夫决策过程,并采用基于深度Q网络的强化学习算法训练求解。依靠环境交互下的自学习和奖励机制,有效实现了最优分配方案的动态生成。通过数学仿真构建多对多拦截场景,并验证了该方法的有效性,经训练后的目标分配方法能够满足多对多拦截中连续动态的任务分配要求。     

小型空射诱饵在制空作战中的运用

针对制空作战中小型空射诱饵(MALD)运用问题,分析了美军多个MALD型号的研制发展现状,详细探讨了MALD基本型、MALD-J和MALD-N的基本性能,对其功能变化与演进进行了分析;结合制空作战任务需求,从“钓鱼”式诱捕敌机、佯动制敌、电子干扰压制敌机与应急投放保护载机四个方面,探索了其可能的运用方法,可为制定对抗MALD的空战策略方法提供理论参考。     

基于分类算法的装备健康度评估方法

装备健康度的准确评估是装备作战训练工作开展和维修保障对策实施的基础,针对传统装备健康状况难以科学评估的问题,提出了综合考虑装备寿命、使用维修情况、装备及其子系统健康状况的装备健康度评价模型,结合装备健康度分类多和样本数据不平衡的特点,采用7种分类算法和10种样本均衡方法对装备健康度进行评估。实验表明,综合运用Near-Miss、SMOTEENN、SMOTE Tomek采样方法和DT、GBDT、RF分类算法,可以有效提高装备健康度分类和指标水平,为装备健康状况的合理评估提供了有效方法。     

基于IHHO-MCNN的反坦克雷场效能评估研究

针对反坦克雷场作战效能评估问题,提出了基于哈里斯鹰算法(HHO)优化蒙特卡洛神经网络(MCNN)的反坦克雷场作战效能评估方法。首先,介绍了IHHO算法和蒙特卡洛神经网络的基本原理和算法流程;然后,对反坦克雷场效能评估的主要影响因素进行分析,归纳总结了反坦克雷场的作战效能评估的指标体系;最后,构建了IHHO-MCNN神经网络评估模型。仿真实验结果表明,该模型可以有效对反坦克雷场进行效能评估。     

基于AHP-DQN的作战效能优化方法研究

针对舰艇编队威胁海域安全的案例,设计了红方突防攻击、蓝方防空反导的想定以及陆、海、空3种反航母作战策略,基于墨子系统开展多方案作战仿真,获得了双方战损数据。在此基础上,建立了以引诱、攻击等性能参数为基础的指标体系,以层次分析法(AHP)分析了3种策略的作战效能。进一步提出了一种以AHP权重定奖励的深度强化学习(DQN)算法,对海基策略进行了优化,作战效能提高了5.36%。研究结果表明,基于墨子系统这一类作战仿真软件开展想定设计、作战策略仿真,再建立AHP-DQN进行作战效能优化的方法可为反舰作战提供参考。     

基于DBN的天基信息支援装备体系作战效能评估方法

为解决天基信息支援装备体系的作战效能动态评估问题,提出一种基于动态贝叶斯网络的天基信息支援装备体系作战效能评估方法。首先以系统动力学模型获取数据样本,然后以静态贝叶斯网络作战效能评估模型为基础建立动态网络,以EM参数学习算法构建动态贝叶斯网络作战效能评估模型,最后对天基信息支援装备体系进行作战效能分析。在作战效能评估模型的基础上,以海上方向打击移动舰船目标的作战场景为例,分析了天基信息支援装备体系中诸多影响因素之间的相互关系与影响程度。同时,仿真实验验证了该方法应用在天基信息支援装备体系作战效能评估中的有效性和可行性,能够为天基信息支援装备体系作战效能评估提供坚实的技术支撑。